基于MATLAB的电力系统潮流计算
Abstract： MATLAB is used to calculate the load flow of the electric system. By comparing the calculation results of MATLAB， Simulation and Matpower under the same load change， it is found that all the results meet the system requirements， thus the three methods' effectiveness is verified. And the calculation efficiency of the three methods conform to the development of modern load flow calculation， so these methods have opened up a new direction for power flow calculation.
Key words： MATLAB software；load flow calculation；power system
中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）18-0142-03
0 引言
潮流计算是分析系统稳态运行的一种计算，依据已知的运行条件和网络结构确定这个系统的运行形态。根据系统给定的接线方式、各元件的参数，确定电力系统稳定运行时的状态，是电力系统规划和运行中不可或缺的重要组成部分。它在电网中是最基础、最重要的计算，是研究人员长期研究的课题[2]。
MATLAB软件其学习简单、使用方便以及矩阵处理功能强大，处理速度快，效率高。只需要编辑相应的程序，将系统参数计算的结果整理得相应的矩阵代入程序，就能够得到该系统的潮流计算结果。它的出现，为电网潮流计算研究开辟了新方向[3]。
1 潮流计算的要求和具体步骤
1.1 潮流计算的要求
依据所选任务书，根据给定的系统图已知的发电厂、变电所和输电线路的数据，计算出整个系统各元件的参数，应用MATLAB程序对系统进行潮流计算，并分析所得结果。对变电所负荷发生改变的情况进行潮流计算并分析结果。
变电所低压母线电压须满足10kV侧在9.5-10.5kV之间，35kV侧在35-36kV之间。如果所得结果不满足要求，则需要调节变压器分接头和发电厂电压使其达到给定范围。
1.2 潮流计算的具体步骤
①依据已知条件，计算系统的各元件参数；②根据所得参数形成B1、B2矩阵，代入MATLAB程序得出潮流计算结果；③对潮流计算结果进行分析，对不满足要求的情况进行调节使其满足要求；④对比MATLAB程序、Simulink仿真和Matpower软件三种方法得到的结果，分析调试结果是否合理。
2 系统参数的求解
2.1 潮流计算系统图
①发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（400MW），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（100MW），最大负荷和最小负荷分别为50MW和30MW；发电厂二总装机容量为（200MW）。
②变电所资料：
1）变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10kV 35kV 10kV 35kV。
2）变电所的负荷分别为（如表1所示）。
3）每个变电所的功率因数均为cos？准=0.9。
4）变电所2和变电所4分别配有两台容量为75MVA的变压器，短路损耗414kW，短路电压（Uk%）=16.7；变电所1和变电所3分别配有两台容量为63MVA的变压器，短路损耗为245kW，短路电压（Uk%）=10.5。
③输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为1.17Ω，单位长度的电抗0.402Ω，单位长度的电纳为2.78*10-6S。
④两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。
2.2 节点的设置与分类
依据任务书的电力系统图，能够知道该系统为两端供电网络，本课题将母线1、2设为节点1、10，将变电所1、2、3、4的高压侧设为节点2、4、6、8，低压侧设为节点3、5、7、9。且将节点1设为平衡节点，将节点10设为PV节点，其余节点都为PQ节点。
2.3 系统参数求解
4 结语
对比MATLAB编程、Matpower软件和Simulink仿真所得到的潮流计算结果。我们对节点电压标幺值和支路首末端功率损耗等数据进行分析比较，从而知道电力系统的运行状态是否稳定，是否符合系统要求。经过对比，可以发现这些数据基本一致，由此我们可以说这三种方法的潮流计算结果基本一致，系统运行稳定，三种潮流计算方法可取。
